区分两枚硬币


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众所周知,将偏向硬币与公平硬币区分开的复杂度是θ (ϵ - 2)。有区别p硬币和p + ϵ硬币的结果吗?我可以看到,对于这种特殊情况p = 0时,复杂性将是ε - 1。我有一个预感,复杂度将取决于p是否为ϵ的数量级,但不能如此严格地证明。有任何提示/参考吗?ϵθ(ϵ−2)pp+ϵp=0ϵ−1pϵ

Answers:


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我建议您使用以下论文中找到的框架:

除了线性密码分析,我们还能走多远?,托马斯·贝格内雷斯(ThomasBaignères),帕斯卡尔·朱诺(Pascal Junod),塞尔日·沃德奈(Serge Vaudenay),亚洲国际电影节2004。

关键的结果说,你需要,其中 D (D 0n∼1/D(D0||D1)是两个分布 D 0和 D 1之间的Kullback-Leibler距离。扩展KL距离的定义,我们发现您的情况D(D0||D1)D0D1

D(D0||D1)=plog⁡pp+ϵ+(1−p)log⁡1−p1−p−ϵ,

约定。0log⁡0p=0

当,我们发现d (d 0p≫ϵ。因此,当 p » ε,我们发现,你需要 ñ 〜p (1 - p )/ ε 2硬币翻转。当 p = 0时,我们得到 D (D 0D(D0||D1)≈ϵ2/(p(1−p))p≫ϵn∼p(1−p)/ϵ2p=0,所以需要 Ñ 〜1 / ε硬币翻转。因此,该公式与您已经知道的特殊情况是一致的...但是它推广到所有 n ,ϵ。D(D0||D1)=−log⁡(1−ϵ)≈ϵn∼1/ϵn,ϵ

有关理由,请参阅本文。


当,理由是容易的工作,通过手。对于n个观测值,正面的数目是二项式(n ,p )或二项式(n ,p + ϵ ),因此您想要找到最小的n以便可以区分这两个分布。p≫ϵnBinomial(n,p)Binomial(n,p+ϵ)n

您可以通过均值和方差正确的高斯近似这两种方法,然后使用标准结果来区分两个高斯,因此答案应该会落空。近似是好的,如果左右。p≥5/n

N(μ0,σ02)N(μ1,σ12)μ0=pnμ1=p+ϵ)nσ02=p(1−p)nσ12=(p+ϵ)(1−p−ϵ)nerfc(z)z=(μ1−μ0)/(σ0+σ1)≈ϵn/2p(1−p)z∼1n∼2p(1−p)/ϵ2p≫ϵ

对于一般情况...请参阅本文。

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